电气化铁路接触网、弓网故障分析与防控

张林杰

中铁电气化局集团第三工程有限公司（450000）

0 前言

接触网是一条比较特殊的输电线路，是电气化铁路中主要的供电装置，对铁路运行有着极为重要的作用。接触网的布置主要以铁路线走向为依据，且为户外作业，因此接触网工作环境十分恶劣，极易受到自然环境影响，一旦受到破坏，铁路整体系统就会出现问题，情况严重时还会导致铁路运输中断，让企业、社会受到经济损失。目前，接触网导流受到阻碍，弓网故障问题频发，因此如何提高接触网运行质量，避免弓网故障，保障铁路稳定运行，是供电系统急需解决的问题。一般情况下当接触网、弓网出现故障，工作人员很难寻找出故障点，无法进行及时抢修，维护成本过高，因此建立好接触网导流系统是保证电气化铁路顺利运行的重要前提，应加强对接触网、弓网问题的探析，采取有效方案降低电气化铁路接触网、弓网的风险概率。

1 发生弓网故障的危害性

弓网故障是指为电力机车提供电能的接触网相关部件与电力机车的受电弓发生非正常接触，造成受电弓或接触网设备损坏的故障。以往新开通的接触网线路由于种种原因曾多次发生各种故障，发生频次最多的就是接触网断线故障。在供电系统设备检修中，最具破坏性、影响范围最大、最难恢复处理的就是弓网故障，所以，无论是技术业务主管部门，还是运营维修部门，均应将弓网故障视为引起供电事故的头号大敌。

2 弓网故障分析

接触网由支柱、接触悬挂、定位装置以及其他基础设施组成，都是露天装置，容易受自然因素的影响，因此，接触网具备结构简单、零部件轻巧、耐腐蚀、耐磨等特点。然而电力机车运行过程中很容易刮坏受电弓，引起弓网故障，严重时，承力索和导线会出现断裂，影响接触网设备正常运行，导致运输中断。

2.1 受电弓运行状态不良

机车受电弓是接触网运行中最为重要的一项设备，与接触线直接接触，从中获取电流，持续不断地给电力机车提供动力。如果机车受电弓运行状态不良，施工人员对其没有进行及时处理，会导致受电弓出现问题，引起滑板条螺丝松动，严重者还会导致受电弓弓压异常。因此，电气化铁路列车在运行过程中就会很容易出现刮弓现象，尤其在接触网道岔处、绝缘关节处、分段绝缘器处，这种现象极为频繁。另外，如果电力机车误闯入无电区，也会导致受电弓出现刮弓事故[1]。

2.2 工务部门和供电部门施工配合中出现问题

接触网是一项比较特殊的输电设备，和钢轨运行紧密相连，因此，工务部门和供电部门在日常作业中会出现交叉作业。如果工务部门在进行轨道起道、落道、拨道等作业时，会改变钢轨线路，如横移、曲线超高。在此情况下，工务部门要将改变状态告知供电部门，如果没有告知，会很容易导致列车在运行过程中接触网导高出现明显降低或偏高，列车无法获取持续稳定的电流，受电弓上下波动较大，后果是极为严重的。同时，也会导致弓网出现拉出值改变，引发弓网脱弓、打弓现象，导致弓网故障。

2.3 产品质量低

接触网和铁路线路紧密相连，因此无论是运行还是安装都会涉及很多设备。如果接触网设备和零件出现质量问题，就会导致弓网故障。尤其在安装过程中，施工人员因技术问题导致接触网安装不到位，如吊弦线夹安装不到位，高速运行中的吊弦会出现断裂。在长时间工作状态下，接触网电连接线、导线、承力索会出现疲劳，导致损坏，其质量会出现明显下降。此外，如果接触网弓网的线路材质存在问题，则容易导致接触网运行出现短路状况。由于接触网属于户外作业，很容易受到天气因素影响，如大雾、雷雨、大风、冰雹、冻雨等自然灾害。地震、滑坡、塌方、山体崩塌等自然地质灾害也会对接触网弓网产生一定的威胁。当接触网受到外界冲击，零件就会出现老化引起断裂，尤其在气候变化比较大的地区，这些地区大风频发，接触网在大风作用下，摆动幅度会逐渐增多，引起零件脱落、损坏，引发弓网故障。

2.4 设计不恰当

接触网施工单位在日常工作时，会根据设计图纸施工，以图纸上的数据作为安装标准。因此接触网设计在电气化铁路运行中有着极为重要作用。然而在实际施工过程中，由于多种原因，接触网设计人员所设计的方案很容易与实际情况脱节。在一般情况下，这些缺陷很难被发现，尤其一些线路过长的电气化铁路，只有在列车运行时，其缺陷才会表露出来，但是这个时候弓网已经出现故障。

2.5 施工技术不恰当

研究发现，大多数电气化铁路施工人员在施工初期，对于接触网施工工艺没有引起足够重视，这也是列车前期运行中极易出现弓网故障的主要原因。对于问题比较严重的接触网，铁路施工单位会对其进行大修。接触网大修时会停电，且停电时间较短，大部分施工人员对于一些数据收集不全面、分析不到位，导致大修以后出现更多弓网故障[2]。

3 减少弓网故障的有效措施

3.1 提高人员维修能力

接触网维修人员必须充分掌握接触网设备运行参数，了解各项标准。在日常工作中要进行总结，积极寻找问题，制订相关解决措施，才能很好地提高接触网质量，避免弓网故障。我国高铁发展迅速，电气化铁路施工技术在不断地更新，因此维修人员应该加强自身专业素养，紧跟时代潮流，学习先进维修知识，保障接触网正常运行。如铁路公司可以对维修人员进行培训，让维修人员观看国外先进维修技术，寻找其中有用知识点，结合我国接触网发展现状，进行技术革新。另外，铁路公司也可以和大专院校学校合作，培养出高质量维修人员，为铁路接触网维修注入鲜活血液。通过这种方式，铁路维修人员能够在教导学生的同时增强自身专业素养。

3.2 全面提升管理人员的水平

管理人员应当系统了解和熟练掌握供电接触网系统的关键部位，提高供电质量，并尽量杜绝弓网的故障。管理人员包括教育、安全、技术等专职人员，要深入现场掌握一手资料，把握供电设备系统安全重点和要害部位，有针对性地进行技术业务指导，把各种检查考核重点转移到设备关键部位的关键点上来。总之，提升职工技术技能，不断提升设备本身内在质量，对弓网事故的分析要坚持实事求是，对事故的处理要坚持“四不放过”。

3.3 加强对铁路接触网弓网的日常检修和维护

铁路维修部门需要加强对当地的铁路接触网、弓网的日常检修工作，尽可能地将事后处理转变为事先预防。在日常检修工作中，首先要加强对故障多发部位的检查和维护。相关单位需要提前对接触网进行质量控制，加强对铁路接触网建设的质量管理，从而提高接触网的建设质量，以减少日后的维护工作量，降低维护工作的成本。在检修过程中，铁路部门需要针对检修展开专业性的技能培训，使维修人员掌握专业的检修技能和故障防范技巧，从而提高工作效率和质量。

3.4 协调部门之间配合

出现弓网故障并不是一个部门的单独原因。接触网工程比较复杂，涉及的部门也比较多，如工务部门、供电部门、电务部门。因此铁路企业应该加强部门之间协作，通过合作方式寻找出弓网故障发生原因，并对故障进行详细分析，制订故障发生报表，提高相关工作人员工作效率，让接触网隐患、缺陷清晰明了，帮助维修部门制订针对性措施。

接触网隐患难以发现，尤其线路较长铁路，隐患更为隐蔽，因此铁路企业可以选择一些具有显著特点的铁路线路，如线路长、环境复杂，让各部门对其进行深入分析，寻找其中可能存在的安全隐患，并交与维修部门，制订相关解决措施，大幅度降低接触网、弓网故障发生频率[3]。

3.5 完善维修手段，采用现代化维修方式

接触网长时间良好运行是保证铁路运输重要基础。因此铁路部门需要将材料与设备进行优化改良，选用新型材料和设备，才能保证接触网良好运行。如铁路部门可以引入先进维修器械，替换传统器械，优化维修方案，提高维修人员工作质量和效率。在接触网施工阶段，施工单位也应该引入先进设备，提高接触网施工质量，保证接触网能够抵御外界复杂环境，延长使用寿命，保持长时间良好运行，为维修人员减轻工作压力。

3.6 深入研究弓网

弓网故障主要原因是接触网和受电弓状态不良，因此技术人员必须对其进行深入研究，寻找其中关系，减少弓网故障发生概率。铁路部门可以成立专门研究小组，研究受电弓和接触网之间关系，并将其制作成报表下发到各个部门。施工人员要充分了解二者之间关系，勤观察、多对比、细化细节，从源头上降低弓网故障出现概率。

4 结语

弓网故障对电气化铁路运行而言有着极大影响，因此技术人员必须对相关设备进行详细分析，采用针对性方式进行研究，让接触网运行设备能够处于可控状态，接触网发生弓网故障概率就会大幅度降低。